【手続補正書】
【提出日】平成18年8月28日(2006.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象地盤掘削に先立ち、地表から、又は該対象地盤断面の下方に形成された先進導坑内の側面から前記対象地盤断面の周縁部に沿って所定長の曲管が外管として予め挿入された状態で、該外管内に注入管を挿入しこの外管の先端から該注入管の先端部を突出させ、この注入管より硬化材を噴射して前記周縁部に硬化体を造成し、該周縁部を補強する地盤改良工法であって、
前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記注入管より硬化材を噴射する、
ことを特徴とする地盤改良工法。
【請求項２】
対象地盤掘削に先立ち、地表から、又は該対象地盤断面の下方に形成された先進導坑内の側面から、前記対象地盤断面の周縁部に沿って削孔し、この削孔された孔に硬化材を噴射して硬化体を造成し、前記周縁部を補強する地盤改良工法であって、
先端部に削孔ビットと、並びに先端部に硬化材及びエアーを噴射するノズルと、が形成された円筒状の注入管を、前記対象地盤断面の周縁部に沿うように構成された曲管状の外管内に挿入し、該外管の先端から前記注入管を突出させた状態で、前記外管と前記注入管とを地表から、又は前記先進導坑内の側面から推進させ前記削孔ビットにより前記周縁部を削孔し、
所定の長さまで削孔した後、前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記ノズルより硬化材を噴射する、
ことを特徴とする地盤改良工法。
【請求項３】
坑道掘削に先立ち、該坑道断面の上方若しくは下方の少なくとも一方に形成された先進導坑内の側面から前記坑道断面の周縁部に沿って所定長の曲管が外管として予め挿入された状態で、該外管内に注入管を挿入しこの外管の先端から該注入管の先端部を突出させ、この注入管より硬化材を噴射して前記周縁部に硬化体を造成し、該周縁部を補強する地盤改良工法であって、
前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記注入管より硬化材を噴射する、
ことを特徴とする地盤改良工法。
【請求項４】
坑道掘削に先立ち、該坑道断面の上方若しくは下方の少なくとも一方に形成された先進導坑内の側面から前記坑道断面の周縁部に沿って削孔し、この削孔された孔に硬化材を噴射して硬化体を造成し、前記周縁部を補強する地盤改良工法であって、
先端部に削孔ビットと、並びに先端部に硬化材及びエアーを噴射するノズルと、が形成された注入管を、前記坑道断面の周縁部に沿うように構成された曲管状の外管内に挿入し、該外管の先端から前記注入管を突出させた状態で、前記外管と前記注入管とを前記先進導坑内の側面から推進させ前記削孔ビットにより前記周縁部を削孔し、
所定の長さまで削孔した後、前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記ノズルより硬化材を噴射する、
ことを特徴とする地盤改良工法。
【請求項５】
前記注入管は円筒状であり、この注入管を軸回りに回転させながら該注入管の先端部の側面からエアーとともに前記硬化材を噴射することにより地盤を切削する、請求項１乃至４のいずれか１項記載の地盤改良工法。
【請求項６】
前記切削により生じたスライムが、前記外管と前記注入管との隙間、若しくは前記注入管後部に連接された排出管から排出される、請求項１乃至５のいずれか１項記載の地盤改良工法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の地盤改良工法において、前記注入管と前記外管とを引き抜いた後に、曲がり鋼材を硬化材が充填された削孔内に挿入する、ことを特徴とした地中支保工の構築方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】地盤改良工法及びそれを用いた地中支保工の構築方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良工法及びそれを用いた地中支保工の構築方法に関し、詳しくは対象地盤掘削や坑道に先行する、地盤改良工法及びそれを用いた地中支保工の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年から地下空間や地山に構築される坑道掘削、又は軟弱な地盤を掘削するに際して、坑道若しくは対象地盤の掘削に先立って、その周縁部の地盤や周辺地盤に注入材（薬液）を注入することにより地盤を改良し、補強することが行われている。この注入の際には、先進導坑を予め形成しておき、この先進導坑よりケーシング若しくはロッド掘りした後、これらケーシング若しくはロッドから薬液を注入することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、上記地盤改良を効率よく効果的に行うために、薬液の注入方式については、従来より、曲管状の注入用外管とこの外管内に挿入するダブルパッカー付の注入管を用いて、これらを円弧状に推進させ、外管側面に形成された孔から薬液を注入し、周縁部の地盤や周辺地盤を改良する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２６９８２号公報（３頁、図１）
【特許文献２】特許第２７７０１１３号明細書（５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、外管側面に形成された孔から薬液を注入する地盤改良方法は、元々、薬液を土の間隙に浸透注入し間隙中でゲル化させ土粒子と結合させることにより、土の粘着力を高めると同時に不透水化する工法であるため、第１に間隙が少なく緻密な構造を持つ地盤、例えば粘土層等である場合には、薬液が浸透せず、地盤改良を行うことができなかった。第２に、薬液注入工法は止水性を高めることを主目的としており、改良体自体の圧縮等の強度は高くないので、坑道等掘削の際の崩壊を防ぐためには、注入管を引き抜いた後に、残置した外管内にコンクリートを充填する工程が必要であり施工効率が悪く、それとともに外管は補強材としてそのまま埋め殺しにされるので外管を回収することができず、施工コストの大幅なアップにつながった。
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、第１に、間隙が少なく緻密な構造を持つ地盤に対しても改良を行い、第２に、施工効率を上げながら止水性と改良体自体の強度を高め、第３に、外管を回収可能とすることにより施工コストを削減できる、地盤改良工法及びその工法を用いた地中支保工の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、対象地盤掘削に先立ち、地表から、又は該対象地盤断面の下方に形成された先進導坑内の側面から前記対象地盤断面の周縁部に沿って所定長の曲管が外管として予め挿入された状態で、該外管内に注入管を挿入しこの外管の先端から該注入管の先端部を突出させ、この注入管より硬化材を噴射して前記周縁部に硬化体を造成し、該周縁部を補強する地盤改良工法であって、前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記注入管より硬化材を噴射する、ことを特徴とする地盤改良工法である。
【０００７】
（作用効果）
本発明に係る対象地盤掘削に先立ち、その周縁部を補強する地盤改良は、例えば、掘削された部分に埋設される産業廃棄物等の埋設物の下部の補強や防護としても利用できるものである。工法としては、地表又は先進導坑内の側面から対象地盤断面の周縁部に沿って所定長の曲管が外管として予め挿入された状態で、外管内に注入管を挿入しこの外管の先端から該注入管の先端部を突出させ、この注入管よりセメントスラリー等の硬化材を噴射する構成により、地盤を細かく切削できるので、硬化材と土粒子とを均質に混合攪拌できるため、止水性や強度の高い硬化体を改良体として造成することができる。また、硬化材の噴射により地盤の切削を行うので、間隙が少なく緻密な構造を持つ地盤に対しても改良が可能である。さらに、改良体自体の強度が高いこと、及び注入管と外管とを引き抜きながら注入管より硬化材を噴射するので、外管の回収が可能であり、施工コストを削減できる。
【０００８】
＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、対象地盤掘削に先立ち、地表から、又は該対象地盤断面の下方に形成された先進導坑内の側面から、前記対象地盤断面の周縁部に沿って削孔し、この削孔された孔に硬化材を噴射して硬化体を造成し、前記周縁部を補強する地盤改良工法であって、先端部に削孔ビットと、並びに先端部に硬化材及びエアーを噴射するノズルと、が形成された円筒状の注入管を、前記対象地盤断面の周縁部に沿うように構成された曲管状の外管内に挿入し、該外管の先端から前記注入管を突出させた状態で、前記外管と前記注入管とを地表から、又は前記先進導坑内の側面から推進させ前記削孔ビットにより前記周縁部を削孔し、所定の長さまで削孔した後、前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記ノズルより硬化材を噴射する、ことを特徴とする地盤改良工法である。
【０００９】
（作用効果）
先端部に削孔ビットと、並びに先端部に硬化材及びエアーを噴射するノズルと、が形成された注入管を、対象地盤断面の周縁部に沿うように構成された円筒状の外管内に挿入し、該外管の先端から注入管を突出させた状態で、外管と注入管とを地表又は先進導坑内の側面から推進させ削孔ビットにより周縁部を削孔し、所定の長さまで削孔した後、注入管と外管とを引き抜きながらノズルより硬化材を噴射する構成とすることにより、地表又は先進導坑内の側面から削孔機とともに外管を推進させ、所定の長さを削孔した後に削孔機を回収し、外管を周縁部に残置する工程を省くことができるので、施工効率が向上する。
【００１０】
＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、坑道掘削に先立ち、該坑道断面の上方若しくは下方の少なくとも一方に形成された先進導坑内の側面から前記坑道断面の周縁部に沿って所定長の曲管が外管として予め挿入された状態で、該外管内に注入管を挿入しこの外管の先端から該注入管の先端部を突出させ、この注入管より硬化材を噴射して前記周縁部に硬化体を造成し、該周縁部を補強する地盤改良工法であって、前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記注入管より硬化材を噴射する、ことを特徴とする地盤改良工法である。
【００１１】
（作用効果）
先進導坑内の側面から坑道断面の周縁部に沿って所定長の曲管が外管として予め挿入された状態で、該外管内に注入管を挿入しこの外管の先端から該注入管の先端部を突出させ、この注入管よりセメントスラリー等の硬化材を噴射する構成により、地盤を細かく切削できるので、硬化材と土粒子とを均質に混合攪拌できるため、止水性や強度の高い硬化体を改良体として造成することができる。また、硬化材の噴射により地盤の切削を行うので、間隙が少なく緻密な構造を持つ地盤に対しても改良が可能である。さらに、改良体自体の強度が高いこと、及び注入管と外管とを引き抜きながら注入管より硬化材を噴射するので、外管の回収が可能であり、施工コストを削減できる。
【００１２】
＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、坑道掘削に先立ち、該坑道断面の上方若しくは下方の少なくとも一方に形成された先進導坑内の側面から前記坑道断面の周縁部に沿って削孔し、この削孔された孔に硬化材を噴射して硬化体を造成し、前記周縁部を補強する地盤改良工法であって、先端部に削孔ビットと、並びに先端部に硬化材及びエアーを噴射するノズルと、が形成された注入管を、前記坑道断面の周縁部に沿うように構成された曲管状の外管内に挿入し、該外管の先端から前記注入管を突出させた状態で、前記外管と前記注入管とを前記先進導坑内の側面から推進させ前記削孔ビットにより前記周縁部を削孔し、所定の長さまで削孔した後、前記注入管と前記外管とを引き抜きながら前記ノズルより硬化材を噴射する、ことを特徴とする地盤改良工法である。
【００１３】
（作用効果）
先端部に削孔ビットと、並びに先端部に硬化材及びエアーを噴射するノズルと、が形成された注入管を、坑道断面の周縁部に沿うように構成された曲管状の外管内に挿入し、該外管の先端から注入管を突出させた状態で、外管と注入管とを先進導坑内の側面から推進させ削孔ビットにより周縁部を削孔し、所定の長さまで削孔した後、注入管と外管とを引き抜きながらノズルより硬化材を噴射する構成とすることにより、先進導坑内の側面から削孔機とともに外管を推進させ、所定の長さを削孔した後に削孔機を回収し、外管を周縁部に残置する工程を省くことができるので、施工効率が向上する。
【００１４】
＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、前記注入管は円筒状であり、この注入管を軸回りに回転させながら該注入管の先端部の側面からエアーとともに前記硬化材を噴射することにより地盤を切削する、請求項１乃至４のいずれか１項記載の地盤改良工法である。
【００１５】
（作用効果）
注入管は円筒状であり、この注入管を軸回りに回転させながら該注入管の先端部の側面から硬化材を噴射する構成とすることにより、地盤をより細かく切削することができ、またエアーを伴うことによりキャビテーション効果が図られ切削能力が向上し、より止水性や強度の高い高品質な硬化体を改良体として造成することができる。さらに、エアリフト効果によりスライムの排出を促進させることができる。
【００１６】
＜請求項６記載の発明＞
請求項６記載の発明は、前記切削により生じたスライムが、前記外管と前記注入管との隙間、若しくは前記注入管後部に連接された排出管から排出される、請求項１乃至５のいずれか１項記載の地盤改良工法である。
【００１７】
（作用効果）
スライム排出用の孔を地盤中に別途設ける必要がないので、施工効率が向上する。
【００１８】
＜請求項７記載の発明＞
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の地盤改良工法において、前記注入管と前記外管とを引き抜いた後に、曲がり鋼材を硬化材が充填された削孔内に挿入する、ことを特徴とした地中支保工の構築方法である。
【００１９】
（作用効果）
曲がり鋼材を挿入することにより、強度の高い地中支保工を構築することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、地盤改良及び地中支保工の構築において、第１に、間隙が少なく緻密な構造を持つ地盤に対しても改良を行い、第２に、施工効率を上げながら止水性と改良体自体の強度を高め、第３に、外管を回収可能とすることにより施工コストを削減できる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る、対象地盤掘削に先立ち、その周縁部を補強する地盤改良は、例えば、掘削された部分に埋設される産業廃棄物等の埋設物の下部の補強や防護としても利用できるものである。まず、本発明に係る地盤改良工法の概略としては、例えば、対象地盤掘削の際の地盤改良の場合では、対象地盤の掘削に先立って、対象地盤断面Ｊの周縁の地表に、この地表から削孔機（図示せず）及び外管１を対象地盤の周縁部に掘進させるための口元管（図示せず）を設置する。
【００２２】
この口元管に削孔機及び外管１を挿入し、削孔機により地盤Ｇを削孔しながら、外管１を周縁部の所定位置まで地盤Ｇ内に挿入し、その後、削孔機を引き抜き、図１（１）に示すように外管１のみを地盤Ｇ内に残置する。そして、図３および図５に示すように、地表より注入管３と、この注入管３内にセメントミルクＭ等の硬化材を搬送する流路４及びエアーＡを搬送する流路５を内装した内管２とを、残置した外管１内に挿入し、噴射ノズル３２を備えた注入管３の先端部を外管１の先端から突出させる。
【００２３】
その後、外管１、注入管３及び内管２を地表に向けて引き抜きながら、噴射ノズル３２から硬化材及びエアーＡを地盤Ｇに向けて高圧噴射させ、地盤Ｇを切削し、土粒子と硬化材とを混合攪拌を行い、図１（２）に示すように、予め削孔していた孔Ｈの軸を中心に略同心円状に改良体（硬化体）Ｋを造成する。この改良体（硬化体）Ｋにより対象地盤の周縁部が補強されるものである。
【００２４】
以下に、本発明についてさらに詳しく説明する。なお、上記概略は本発明の一実施の形態にすぎず、本発明は上記概略のみに限定されるものではない。
【００２５】
＜外管、注入管及び内管の構成＞
図１乃至６に基づき外管、注入管及び内管の構成について説明する。
対象地盤掘削の際の周縁部の補強を図る場合には、図１（１）、図２に示すように、対象地盤予定断面Ｊの周縁の地表から、外管１が対象地盤の周縁部の地盤Ｇ内に予め挿入される。外管１は、図示はしないが、作業性を考慮して分割されており、分割されたそれぞれの外管は螺着等により連結されて一体化し、所定の長さを確保できる構成となっている。この外径１は、専ら、後述する注入管３がその内部に挿入され、円弧状に移動するためのガイド管の役割をするためのものであるから、例えば、外管１の外径は２１６ｍｍ程度（内径２０４ｍｍ程度）が好適である。
【００２６】
次に、図５（１）に基づき、注入管３について説明する。注入管３は、円筒状で内部が中空の注入管本体３１と、この注入管本体３１を回動させる駆動モーター３３と、注入管本体３１と後述するセメントミルクＭを搬送する流路４及びエアーＡを搬送する流路５とを連結させ、内部においてセメントミルクＭ及びエアーＡが注入管本体３１に連通可能とされ、かつ駆動モーター３３に対して回り対偶となるスイベル３４と、を備えている。
【００２７】
具体的には、注入管本体３１は、駆動モーター３３と回動可能に連結されており、駆動モーター３３により注入管本体３１はその軸を中心に回動するようになっている。そして、注入管本体３１の先端部の側面には、流路４及び５から搬送されるセメントミルクＭ及びエアーＡを混合し高圧で噴射する噴射ノズル３２が形成されており、上記回動によって軸を中心として同心円状にセメントミルクＭと土粒子との混合攪拌による硬化体を改良体Ｋとして造成することができる。ここで、エアーＡを伴わせてセメントミルクＭを地盤Ｇに噴射するのは、エアリフト効果によるスライムの排出を促進させるためとキャビテーション効果による切削能力の向上を図るためである。なお、図示はしないが、駆動モーター３３に代えて、セメントミルクＭ及びエアーＡの噴射圧力により注入管本体３１を回動させてもよい。
【００２８】
注入管本体３１と駆動モーター３３との間にはスイベル３４が連設されており、このスイベル３４の後部には流路４及び５が連結されており、地表から搬送されたセメントミルクＭ及びエアーＡが、スイベル３４の内部、注入管本体３１の内部を介して噴射ノズル３２から噴射される構成となっている。そして、内管２はスイベル３４に連設されており、この内管２は、駆動モーター３４、流路４及び流路５を内装しているかたちとなっている。
【００２９】
また、外管１とこのスイベル３４との間には、発生したスライムを排出するために隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓは、所定の間隔をもって同心円状にスイベル３４の側面に配設された位置調整部材６によって間隔が確保されている。発生したスライムは前述の隙間Ｓより入り、外管１と内管２との間を通って、地表へと排出される構成となっている。なお、位置調整部材６は外管１の内部に配設してもよい。
【００３０】
ここで、図５（２）に示すように、駆動モーター３３、流路４及び流路５を内管２で内装しない構成も提案される。この場合、注入管本体３１の後部に、スライムの侵入を防ぐとともに注入管本体３１と外管１との間隔を確保するための封止部材７が連設され、この封止部材７の一部（図５（２）では注入管本体３１下部）にスライム排出口３７が設けられており、そのため発生したスライムがスライム排出口３７にすべて入るように構成されることにより、このスライム排出口３７に侵入したスライムが排出管８の内部を通って、地表へと排出される。
【００３１】
次に、図６に基づき、注入管本体３１の噴射ノズル３２の構成について説明する。なお、図６（１）、（２）、（３）は注入管本体の側面図、図３（４）、（５）は注入管本体の正面図を示している。
【００３２】
図６（１）に示す噴射ノズル３２を注入管本体３１の先端部の側面に１箇所形成する場合では、図６（４）に示すように曲管の半径方向に噴射させる構成の噴射ノズル３２ａや、図６（５）に示すように、曲管の法線方向に噴射させる構成の噴射ノズル３２ｂの形態をとることもできる。噴射ノズル３２ｂでは、駆動モーター３３に代えて、セメントミルクＭ及びエアーＡの噴射圧力により注入管本体３１を回動させる場合に好適である。
【００３３】
また、図６（２）に示すように、噴射ノズル３２（噴射ノズル３２ａ，３２ｂも含むものとする。以下同様とする。）を先端部の側面で曲管の軸に対して対称な位置に２箇所形成する注入管本体３１ａも提案することができる。さらに図６（３）に示すように、噴射ノズル３２を２箇所設ける場合のうち、噴射位置を軸方向に関して異なる位置とし、かつ基端側の噴射を所定角度斜め先端側方向に、先端側の噴射を軸半径方向にする構成である注入管本体３１ｂも提案される。この形態では、軸半径方向の噴射による改良面を、斜め先端側方向の噴射線が賽の目状に切削することになり、特に粘性土での改良に際して、きめ細かく全体を改良できる。すなわち、目的の改良部分全体を均質に乱しながらセメントミルクに置換、撹拌、混合できる。噴射ノズル３２，３２ｃ相互の離間距離は１０ｃｍ〜５０ｃｍが望ましい。基端側噴射ノズル３２ｃの軸半径方向との傾斜角度は、５度〜２０度が望ましい。当然のことながら、基端側噴射ノズル３２ｃは、注入管本体３１ｂを正面から見たときに、噴射ノズルを曲管の半径方向に噴射させる構成をとってもよいし、曲管の法線方向に噴射させる構成をとってもよい。
【００３４】
なお、図示はしないが、注入管本体３１の先端に削孔ビットと削孔水を吐出する吐出口を設け、地表から搬送される削孔水を吐出させつつ、注入管本体３１を回転させて、この削孔手段付注入管により削孔をさせれば、前述した削孔機による削孔工程を省略することができる。すなわち、削孔手段付注入管により地盤Ｇ内を掘進させながら、外管１を周縁部の所定位置まで地盤内に挿入することができ、その後、外管１、削孔手段付注入管及び内管２を地表に向けて引き抜きながら、噴射ノズル３２から硬化材及びエアーＡを地盤に向けて高圧噴射させ、地盤を切削し、土粒子と硬化材とを混合攪拌を行えばよいので、施工効率が向上する。
【００３５】
＜セメントミルクＭ及びエアーＡ＞
噴射ノズル３２から噴射されるセメントミルクＭ及びエアーＡの噴射量や圧力等について、以下に場合分けして説明する。
噴射ノズル３２が注入管本体に１箇所のみ形成されている場合、セメントミルクＭは、噴射ノズル３２から、１００〜５００リットル／分の噴射量とされ、好ましくは２００〜４００リットル／分とし、かつ噴射圧を圧送元のポンプ（図示せず）の元圧で２０〜５０ＭＰａ、特に３５〜４０ＭＰａとするのが望ましい。また、圧縮エアーＡは、それぞれ噴射量を２〜１０ｍ3／分、通常は４〜８ｍ3／分程度とし、噴射圧を圧送元のコンプレッサ（図示せず）の元圧で０．７ＭＰａ以上とするのが好ましい。コンプレッサは、高圧の圧力で送給できる高圧タイプのものを用い、０．７〜１．５ＭＰａ程度の圧力を保持するのが望ましい。
【００３６】
また、噴射ノズル３２が注入管本体に２箇所形成されている場合、セメントミルクＭは、噴射ノズル３２から、それぞれ１００〜２００リットル／分の噴射量とされ、好ましくは１１０〜１４０リットル／分とし、かつ噴射圧を圧送元のポンプ（図示せず）の元圧で２５〜５０ＭＰａ、特に３５〜４５ＭＰａとするのが望ましい。また、圧縮エアーＡは、それぞれ噴射量を５〜１８ｍ3／分、通常は６〜８ｍ3／分程度とし、噴射圧を圧送元のコンプレッサ（図示せず）の元圧で１．０５ＭＰａ以上とするのが好ましい。コンプレッサは上限が７ｋｇ／ｃｍ2タイプのものではなく、より高圧の圧力で送給できる高圧タイプのものを用い、８〜１２ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力を保持するのが望ましい。
【００３７】
セメントミルクの噴射圧力及び噴射量は、主に改良径及び処理速度を規定する。目標の改良径２．０〜３．８ｍ（通常は２．０〜３．５ｍで十分）を得るためには、圧力が低いと目標の改良径が得られず、他方、目標の改良径から過度の圧力は不要である。噴射量は、主に必要な処理速度から下限が決められ、過度の噴射量はセメント分のリフトが過大となる。
【００３８】
この際使用するセメントミルクＭとしては、これのみのほか、必要ならば、目標域への確実な注入、及び前述の隙間Ｓ若しくはスライム排出口３７への逸送防止の観点から、水／セメント比１００〜２００のセメントスラリーに増粘剤を添加することができ、これにより好ましくは１５０〜２０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するものを、より好ましくは２５０〜５００ｍＰａ・ｓの粘度を有するものを使用することができる。セメントミルクの粘度が１５０ｍＰａ・ｓ未満であると、泥状化領域中に注入したセメントミルクが逸走しやすく、セメントミルク混じりの泥状物が排出されてしまう。一方、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ超とすると、使用する増粘剤の添加量が過剰となりコスト高になるとともに粘性が高すぎてセメントミルクの圧送ライン（流路４）で閉塞トラブルが発生しやすくなる。
【００３９】
増粘剤としては、セルロース系、アクリル系、天然高分子系、繊維状鉱物系のものなど、種々のものを使用することができる。
【００４０】
＜対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法＞
図１乃至５、図７に基づき対象地盤掘削の際のその周縁部の地盤改良の一実施の形態を以下に説明する。なお、図７（１）は隣接する改良体の位置関係を説明するための地表から見た平面図であり、図７（２）はその改良体内に曲がり鋼材が挿入された状態を説明するための平面図である。
【００４１】
対象地盤掘削に先立って、対象地盤周縁の地表に、その地表から削孔機（図示せず）及び外管１を対象地盤の周縁部に掘進させるための口元管（図示せず）を設置する。
【００４２】
次に、この口元管に削孔機及び外管１を挿入し、削孔機により地盤を削孔しながら、外管１を周縁部の所定位置まで地盤内に挿入し、その後、削孔機を引き抜き、図１（１）、図２に示すように外管１のみを地盤内に残置する。そして、図３に示すように、地表より注入管３と、この注入管３内にセメントミルクＭを搬送する流路４及びエアーＡを搬送する流路５を内装した内管２とを、残置した外管１内に挿入し、噴射ノズル３２を備えた注入管本体３１の先端部を外管１の先端から突出させる。
【００４３】
その後、外管１、注入管３及び内管２を地表（図５（１），（２）で示す矢印方向）に向けて引き抜きながら、注入管本体３１を回転させつつ噴射ノズル３２からセメントミルクＭ及びエアーＡを地盤Ｇに向けて高圧噴射させ、地盤を切削し、土粒子とセメントミルクＭとを混合攪拌を行い、図１（２）、図４に示すように、予め削孔していた孔Ｈの軸を中心に略同心円状に改良体Ｋとして硬化体を造成する。そして、図７（１）に示すように、掘削対象の地盤の工区全長若しくは所定長にわたって順次行うことで、対象地盤の周縁部が補強されるものである。なお、隣接する改良体Ｋのそれぞれの中心とのピッチは、１．５〜２．６ｍが好適である。
【００４４】
また、対象地盤掘削における地中支保工を構築する場合には、外管１、注入管３及び内管２を引き抜いた後に、図７（２）に示すような、曲がりＨ鋼９等の曲がり鋼材をセメントミルクＭ等が充填された削孔内に挿入すればよい。なお、曲がりＨ鋼９等の曲がり鋼材は作業性を考慮して分割されており、分割されたそれぞれの曲がりＨ鋼９は螺着、溶接等により連結されて一体化し、所定の長さを確保できる構成となっている。隣接する曲がりＨ鋼のピッチ間隔は、１．５〜２．６ｍが好適である。
【００４５】
また、対象地盤掘削の際のその周縁部の地盤改良の他の実施の形態としては、図８（１）に示すように、立坑（図示せず）を予め形成した後、この立坑の下部から水平に掘削対象の地盤の工区全長若しくは所定長にわたって先進導坑１０を所定長掘進しておく。この先進導坑１０内の側面から削孔機（図示せず）及び外管１を坑道の周縁部に掘進させるための口切り部（図示せず）を先進導坑１０内の側面（図８（１）では両側面）に形成しておき、この口切り部に口元管（図示せず）を設置する。そして、それ以降前述した地盤改良工法と同様の工程により、先進導坑１０の左右両側から対象地盤断面の左右下方の周縁部に改良体Ｋとして硬化体を造成すればよい。
【００４６】
なお、上記地盤改良にあたって、前述した外管、注入管及び内管等以外の他の構成を用いてもよい。
【００４７】
この地盤改良工法により形成された改良体Ｋは、例えば、掘削された部分に埋設される産業廃棄物等の埋設物の下部の補強や防護としても利用できる。
【００４８】
＜坑道掘削に先立つ地盤改良工法＞
図９、図１０、図１３に基づき坑道掘削の際の地山の地盤改良の一実施の形態を以下に説明する。ここで、本発明にいう坑道とは、地山や地下に掘った通路、山腹や地中をうがって通した道、隧道及びトンネルの語義を含むものとする。なお、図１３（１）は隣接する改良体の位置関係を説明するための先進導坑の長手方向の断面であり、図１３（２）はその改良体内に曲がり鋼材が挿入された状態を説明するための先進導坑の長手方向の断面である。
【００４９】
坑道の掘削に先立って、坑道断面Ｔの上方に図９（１）、図１０（１）に示すように坑道の工区全長若しくは所定長にわたって先進導坑１０を掘進しておく。そして、この先進導坑１０内の側面から削孔機（図示せず）及び外管１を坑道の周縁部に掘進させるための口切り部（図示せず）を先進導坑１０内の側面（図１０（１）では両側面）に形成しておき、この口切り部に口元管（図示せず）を設置する。
【００５０】
次に、この口元管に削孔機及び外管１を挿入し、削孔機により地盤を削孔しながら、外管１を周縁部の所定位置まで地盤内に挿入し、その後、削孔機を引き抜き、図９（１）、図１０（１）に示すように外管１のみを地盤内に残置する。そして、図９（２）に示すように、先進導坑１０より注入管３と、この注入管３内にセメントミルクＭを搬送する流路４及びエアーＡを搬送する流路５を内装した内管２とを、残置した外管１内に挿入し、噴射ノズル３２を備えた注入管本体３１の先端部を外管１の先端から突出させる。
【００５１】
その後、外管１、注入管３及び内管２を先進導坑１０に向けて引き抜きながら、注入管本体３１を回転させつつ噴射ノズル３２からセメントミルクＭ及びエアーＡを地盤Ｇに向けて高圧噴射させ、地盤を切削し、土粒子とセメントミルクＭとを混合攪拌を行い、図９（３）に示すように、予め削孔していた孔Ｈの軸を中心に略同心円状に硬化体を造成する。この工程を先進導坑１０を中心とした反対側でも行い、図１０（２）のように坑道断面Ｔの左右上方の周縁部に改良体Ｋとして硬化体を造成する。そして、図１３（１）に示すように、坑道の工区全長若しくは所定長にわたって順次行うことで、坑道の周縁部が補強されるものである。なお、隣接する改良体Ｋのそれぞれの中心とのピッチは、１．５〜２．６ｍが好適である。
【００５２】
また、坑道掘削における地中支保工を構築する場合には、外管１、注入管３及び内管２を引き抜いた後に、図１０（３）、図１３（２）に示すような、曲がりＨ鋼９等の曲がり鋼材をセメントミルクＭ等が充填された削孔内に挿入すればよい。なお、曲がりＨ鋼９等の曲がり鋼材は先進導坑１０内で連結できる程度の長さに分割されており、分割されたそれぞれの曲がりＨ鋼９は螺着、溶接等により連結されて一体化し、所定の長さを確保できる構成となっている。隣接する曲がりＨ鋼のピッチ間隔は、１．５〜２．６ｍが好適である。その他については、対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法と同様のため説明を省略する。
【００５３】
坑道掘削の際の地山の地盤改良の他の実施の形態としては、図１０（２）のように坑道断面の左右上方の周縁部に硬化体を造成することに代えて、図１１（１）に示すように、坑道断面Ｔの周縁部を取り囲むように略円状に外管１が予め配設された状態で、坑道断面Ｔの上方に形成された先進導坑１０内の左右側面のどちらか一方から先進導坑１０の他方側近傍まで注入管３と内管２を挿入していき、その後、外管１、注入管３及び内管２を先進導坑１０に向けて引き抜きながら、注入管本体３１を回転させつつ噴射ノズル３２からセメントミルクＭ及びエアーＡを地盤Ｇに向けて高圧噴射させ、地盤Ｇを切削し、土粒子と硬化材とを混合攪拌を行い、予め削孔していた孔Ｈの軸を中心に略同心円状に硬化体を造成することにより、図１１（２）に示すように、坑道断面Ｔの全周縁部にわたって改良体Ｋとして硬化体を造成することも提案される。なお、図示はしないが、先進導坑１０を坑道の下方に形成し、この下方の先進導坑１０から坑道断面Ｔの全周縁部にわたって硬化体を造成してもよい。その他については、対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法及び上記地盤改良工法と同様のため説明を省略する。
【００５４】
さらに、坑道掘削の際の地山の地盤改良の他の実施の形態としては、上記図１１（１）の形態に代えて、図１２（１）に示すように、坑道断面Ｔの上方及び下方に先進導坑１０を形成し、図１２（２）に示すように、坑道断面Ｔの全周縁部にわたって硬化体を造成してもよい。その他については、対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法及び上記地盤改良工法と同様のため説明を省略する。
【００５５】
なお、これら地盤改良にあたって、前述した外管、注入管及び内管等以外の他の構成を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法における、一実施の形態を説明するための図である。
【図２】本発明に係る地盤改良工法における、外管が地盤内に残された状態を説明するための図である。
【図３】本発明に係る地盤改良工法における、外管内に注入管等が挿入された状態を説明するための図である。
【図４】本発明に係る地盤改良工法における、改良体が造成された状態を説明するための図である。
【図５】本発明に係る地盤改良工法における装置及びその派生形態の部分拡大断面図である。
【図６】本発明に係る注入管及びその派生形態の側面図及び正面図である。
【図７】対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法における、隣接する改良体の位置関係を説明するための図、及び地中支保工の構築方法を説明するための図である。
【図８】対象地盤掘削に先立つ地盤改良工法における、他の実施の形態を説明するための図である。
【図９】坑道掘削に先立つ地盤改良工法における、外管が地盤内に残された状態、外管内に注入管等が挿入された状態、改良体が造成された状態を説明するための図である。
【図１０】坑道掘削に先立つ地盤改良工法における、一実施の形態を説明するための図である。
【図１１】坑道掘削に先立つ地盤改良工法における、他の実施の形態を説明するための図である。
【図１２】坑道掘削に先立つ地盤改良工法における、さらに他の実施の形態を説明するための図である。
【図１３】坑道掘削に先立つ地盤改良工法における、隣接する改良体の位置関係を説明するための図、及び地中支保工の構築方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…外管、２…内管、３…注入管、４…（セメントミルク用）流路、５…（エアー搬送用）流路、６…位置調整部材、７…封止部材、８…排出管、９…曲がりＨ鋼、１０…先進導坑、３１…注入管本体、３１ａ…注入管本体、３１ｂ…注入管本体、３２…噴射ノズル、３２ａ…噴射ノズル、３２ｂ…噴射ノズル、３２ｃ…噴射ノズル、３３…駆動モーター、３４…スイベル、３７…スライム排出口、Ａ…エアー、Ｍ…セメントミルク、Ｇ…地盤、Ｈ…孔、Ｋ…改良体、Ｊ…対象地盤断面、Ｔ…坑道断面。